脯氨酰胺氨肽酶(氨肽酶P或AP-P;E.C.3.4.11.9)在很多不同物种中都有发现,包括哺乳动物、酵母和细菌。它们催化从氨基端第二个残基是脯氨酸残基的多肽上去掉第一个氨基端残基。在哺乳动物中有两种脯氨酰胺氨肽酶,根据其细胞定位分别称为可溶性形式(XPNPEP1)和膜结合形式(XPNPEP2)。哺乳动物脯氨酰胺氨肽酶表现出能够对血管舒张肽--一种调节血压的多肽进行降解,从而与心肌梗塞疾病有关。 在我们的研究中,我们解析了人可溶性脯氨酰胺氨肽酶(XPNPEP1)分辨率1.6 A的晶体结构。其结构展示出了一个蛋白二聚体,每个亚单位都具有独特的三个结构域的组织形式,这与以往所知的所有脯氨酰胺氨肽酶和脯氨肽酶那种两个结构域的组织形式都不同。 XPNPEP1的羧基端催化结构域配位有两个金属离子,并且与其他脯氨酰胺氨肽酶的折叠方式相似。金属成分分析以及活性分析证明这个酶的活性是依赖于两个锰离子的,这纠正了以前的观点即每个XPNPEP1亚单位只含有一个锰离子。对E41A突变体进行活力分析证明这个被认为是用来稳定质子化的催化残基His498的酸性氨基酸残基在催化中只是起到了无足轻重的作用。 进一步的突变显示出了XPNPEP1氨基端结构域以及二聚化对其活性的重要性,据此我们提出了推测的解释。而进一步的结构比较暗示了XPNPEP1底物选择性的机理。